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创新中药研究院陶厚朝课题组在糖化学合成领域取得新进展

发布时间:2026.08.27点击:10

近日,我校创新中药研究院林国强院士团队陶厚朝课题组在Angewandte Chemie International Edition在线发表题为“Glycosyl Aziridine Carbamates as Versatile Donors for Catalytically Activated Glycosylation”的研究论文。该研究基于环张力驱动的糖苷化理念,创新开发了一类新型糖基给体,为复杂糖类化合物的精准合成提供了新的方法和技术思路。

糖苷类化合物是生物医药和中医药领域的重要活性物质,其糖基结构与药理活性、代谢稳定性等密切相关。人参等道地中药材中的多种活性成分均含有复杂糖基结构。然而,天然糖类化合物往往具有结构复杂、含量较低、分离纯化困难等特点,通过化学合成精准构建糖苷键,是获得结构明确糖苷化合物、开展糖基构效关系及作用机制研究的重要途径。传统糖基给体在反应活性、底物适用范围及反应条件等方面仍存在一定局限,制约了复杂糖类化合物的高效合成及相关药物研发。

针对这一难题,研究团队创新设计了一类吖丙啶氨基甲酸酯(MCAC)糖基给体。该给体利用独特的具有张力的氮杂三元环,通过应变释放驱动开环重排,实现糖基给体的高效活化,形成了不同于传统糖基化策略的新型反应模式。研究表明,MCAC糖基给体具有良好的稳定性和可调控的反应活性。在温和的非金属TMSOTf催化条件下,即可实现高效糖苷化反应,避免了金属催化体系可能带来的金属残留问题。同时,通过调控给体结构中的取代基,可实现反应活性的梯度化调节,从而为不同糖苷化反应的精准匹配提供了可能。

该方法还表现出广泛的底物适用性,可高效构建O-N-S-糖苷键,并可用于反向糖苷化策略。得益于独特的连接基团和活化基团设计,MCAC糖基给体能够兼容多种糖化学常用保护基操作,并可作为稳定功能单元嵌入长序列复杂糖链的合成过程。此外,该体系还能够通过潜在-激活模式,以及与其它糖苷化方法结合通过程序化设计实现一锅法寡糖合成,为复杂糖链的高效构建提供了新的技术选择。

基于上述方法,研究团队成功合成了80多种不同类型的糖苷化合物,并将青蒿素、鬼臼毒素、薯蓣皂素、芍药苷及齐墩果酸等多种具有药理活性的苷元与糖基或其他活性分子进行连接,进一步展示了该方法在活性糖苷创制及结构优化中的应用潜力。

本研究建立的MCAC应变释放糖苷化技术体系兼具结构稳定性、反应活性可调、底物适用范围广及合成操作便捷等特点,为复杂寡糖、糖缀合物及新型糖类药物的精准合成提供了新的工具。该技术也有望为中药活性糖苷和多糖衍生物的精准合成、结构优化及药效机制研究提供重要技术支撑,助力中药功效物质的结构优化和创新中药研发。

我校创新中药研究院博士研究生周子杰、李梦宇和邱艳丽为论文共同第一作者,创新中药研究院陶厚朝研究员、杨梅芳博士、臧云祥青年研究员和中药学院顾伟梁副教授为共同通讯作者,我校为论文第一通讯单位。该研究得到上海中医药大学引进人才启动、国家自然科学基金面上项目、中药功效成分发掘与利用全国重点实验室、上海市卫生健康委员会中医药传承创新工作室建设项目和贵州省科学技术厅三方协作项目等经费支持。创新中药研究院